Heilige graal van de wetenschap
Dit is precies de hype rond quantum computing op dit moment. Degene die het als eerste kan
Maar terwijl de kracht van kwantumcomputers dat ook isklein, apparaten kunnen alleen de mogelijkheid tonen om problemen op te lossen, en niet om ze op te lossen. Het kost ongeveer 20 miljoen qubits om het cryptografische algoritme te breken met de openbare RSA-sleutel (een afkorting voor de naam van de makers). Een qubit is een kwantumanaloog van een bit, die niet alleen de waarden 0 en 1 kan aannemen, maar beide posities tegelijkertijd. In de wereld van de wetenschap wordt dit superpositie genoemd, en het is deze functie waarmee je het antwoord sneller kunt vinden, maar het is niet eenvoudig om het te creëren.
“Terwijl de kracht van kwantumcomputers te klein is”
Google is bijvoorbeeld van plan om een kwantumeen computer met alleen al in 2029 1 miljoen qubits, en moderne kwantumcomputers hebben maximaal honderd qubits. Hoe meer er zijn, hoe moeilijker het is om ze rechtstreeks aan te sluiten. Bovendien zijn moderne qubits onstabiel en verliezen ze na verloop van tijd hun kwantumtoestand, en bevatten de resultaten van berekeningen een groot aantal fouten. Deze factoren vertragen de creatie van een kwantumcomputer enorm.
"Quantum" voordeel hier en nu
Wiskunde en natuurkunde, zonder te wachten op de dag Q,geleerd om de voordelen van quantum computing toe te passen op een klassieke computer. Quantum-geïnspireerde algoritmen vinden oplossingen in acceptabele tijdsbestekken. Tegelijkertijd vinden de beste moderne algoritmen ze al voor 95-99% bijna optimaal. De apparaten helpen bij het berekenen van de optimale route voor ruimtevaartuigen, ze worden gebruikt om nieuwe medicijnen en materialen te ontwikkelen.
Locatie van windparken, olieputten en noodstations zijn ook geoptimaliseerd met op kwantum geïnspireerde algoritmen. En dit kan met elk schema worden gedaan - bijvoorbeeld treinen of vakanties. Natuurlijk kan een vakantieplan in een klein bedrijf soms handmatig worden gedaan. Maar als er teveel variabelen en beperkende factoren zijn, dan is het onmogelijk om zo'n klus te klaren met een simpele opsomming: het zal tientallen jaren duren om het antwoord te vinden. Vóór de uitvinding van op kwantum geïnspireerde algoritmen was er maar één uitweg: opzettelijk weigeren rekening te houden met verschillende indicatoren. Dit had natuurlijk gevolgen voor de kwaliteit en efficiëntie van de oplossing.
Optimaliseer het
Om het algoritme te gebruiken, heb je een specialehard- en softwaresysteem. Het wordt een oplosser of oplosser genoemd. Het wordt gebruikt om optimalisatieproblemen op te lossen wanneer miljoenen combinaties moeten worden overwogen. Met de oplosser kunt u rekening houden met alle beperkingen en zijn werk is niet afhankelijk van het onderwerp waarvoor het probleem wordt opgelost. De oplosser werkt volgens een enkel logisch scenario, met behulp van een vector van variabelen en een beperkingsmatrix.
Oplossers zijn onderverdeeld in twee soorten.De eerste is gespecialiseerd en omvat het Yandex.Routing-platform. Het lost de problemen van logistiek en het kiezen van de beste route op, rekening houdend met files, verkeerslichten en wegreparaties. De tweede zijn industriële of algemene oplossers zoals Fixstars of IBM CPLEX. Ze lossen optimalisatieproblemen op met een groot aantal variabelen en beperkingen. Ze worden gebruikt om nieuwe materialen te vinden of om de productie te plannen. De Universal Solver is een geavanceerde optimalisatietechnologie.
"Google is van plan om pas in 2029 een kwantumcomputer met 1 miljoen qubits uit te brengen"
Rusland heeft nog geen eigen universele oplossers.Alle ondernemingen gebruiken Japanse of Amerikaanse software- en hardwaresystemen. En om de op kwantum geïnspireerde algoritmen aan te passen en het hele rekenproces te beheersen, moet u toegang hebben tot de interne code van de oplosser. Daarom is onze prioriteit nu de ontwikkeling van een universele oplosser in Rusland.
Oplossers nodig
Tot de dag Q, wanneer het echte kwantumcomputers is de mensheid nog ver weg. Maar bedrijven uit verschillende vakgebieden en landen gebruiken en implementeren al kwantumtechnologieën. Het is geen wonder dat optimalisatie nodig is waar planning en consistentie is, omdat het helpt om budgetten en middelen te besparen en de werktijd te verminderen.
Lees verder:
Wetenschappers filmden een vreemd wezen met tentakels, die ze aanzagen voor een bloem
Het supersonische vliegtuig zal met een snelheid van 2.000 km/u vliegen en in 3,5 uur de oceaan oversteken
Creëerde een kwantumcomputer die "verder ging dan het binaire systeem"